一種發(fā)動機(jī)缸體加工結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬發(fā)動機(jī)輔件領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)動機(jī)缸體加工結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國家排放法規(guī)和油耗法規(guī)日趨嚴(yán)格，發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)對動力性、經(jīng)濟(jì)性、可 靠性及排放提出更高的要求，用于滿足當(dāng)前安全、節(jié)能、環(huán)保的研發(fā)主題。在柴油發(fā)動機(jī)設(shè) 計(jì)開發(fā)過程中，由于柴油機(jī)本身的工作特點(diǎn)爆發(fā)壓力大，工作負(fù)荷高，工作環(huán)境工況惡劣， 對于柴油發(fā)動機(jī)的可靠性要求高，一般對于柴油發(fā)動機(jī)的卡車要求至少具備三十萬公里無 大修的可靠性，因此為了滿足柴油發(fā)動機(jī)的工作特性缸套的使用大大提高了發(fā)動機(jī)可靠性 這一問題，缸套一般是指在發(fā)動機(jī)氣缸孔內(nèi)表面壓裝一個(gè)薄壁缸桶，這個(gè)缸桶內(nèi)表面為活 塞及活塞環(huán)的工作表面，具有較高的耐磨性和長期承受較高爆發(fā)壓力的工作可靠性。目前 隨著汽油機(jī)輕量化的設(shè)計(jì)缸體也有逐步采用鋁合金缸體的趨勢，為了滿足活塞與活塞環(huán)在 缸孔的摩擦要求，也需要在鋁合金缸體的缸孔中壓裝缸套，使?jié)M足氣缸內(nèi)壁的耐磨性和可 靠性。
[0003] 然而傳統(tǒng)的缸套在發(fā)動機(jī)中的使用雖然大大提高了發(fā)動機(jī)運(yùn)行的可靠性，但是經(jīng) 過長時(shí)間的運(yùn)行傳統(tǒng)的缸套仍然會出現(xiàn)缸套變形量增大，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)機(jī)油耗增加，動力性 和經(jīng)濟(jì)性下降的問題，因此傳統(tǒng)的缸套還需有很大改進(jìn)的地方，用來提高可靠性的同時(shí)保 證發(fā)動機(jī)的機(jī)油耗、動力性及經(jīng)濟(jì)性處于良好穩(wěn)定狀態(tài)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)方案中，活塞連桿總成的工作表面為缸套的內(nèi)表面，此缸套為現(xiàn)有技術(shù) 方案使用的缸套，缸套沒有涂層，因此缸套在壓裝到缸孔內(nèi)時(shí)，缸體材料與缸套材料不會發(fā) 生金屬之間的粘合，兩者不會完全絕對的貼合，也就會發(fā)生缸套與缸體之間會出現(xiàn)間隙。由 此，發(fā)動機(jī)長時(shí)間運(yùn)行后會出現(xiàn)缸孔變形量大導(dǎo)致機(jī)油耗增加，動力下降，經(jīng)濟(jì)性變差的結(jié) 果，因?yàn)楦滋椎氖褂幂^無缸套發(fā)動機(jī)而言其可靠性有較大提高，但沒有完全解決變形量大 造成機(jī)油耗高、動力性下降及經(jīng)濟(jì)性差的問題。
[0005] 為了解決這些問題本發(fā)明提供一種帶有涂層的缸套，可以使缸套與缸體缸孔金屬 之間的粘合，提高了發(fā)動機(jī)長期動態(tài)運(yùn)行條件下的強(qiáng)度及穩(wěn)定性，使缸孔變形量大大降低， 降低機(jī)油耗使動力性和經(jīng)濟(jì)性處于良好穩(wěn)定狀態(tài)，不會因缸孔變形加大而發(fā)生惡化。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的目的是提供一種發(fā)動機(jī)缸體加工結(jié)構(gòu)，以期能解決缸套與缸體之間 的間隙所引起的問題。
[0007] 本實(shí)用新型提供一種發(fā)動機(jī)缸體加工結(jié)構(gòu)，包括：曲軸箱前端外模砂芯、曲軸箱后 端外模砂芯、缸體水套、回油芯、左外模、右外模以及安裝在曲軸箱上的曲軸箱缸孔砂芯，所 述曲軸箱缸孔砂芯上套設(shè)有一缸套，所述缸套的外壁上涂設(shè)有金屬粘合劑層；缸體為澆鑄 一體成型。
[0008] 優(yōu)選地，所述金屬粘合劑層為鋁合金粘合劑層
[0009] 優(yōu)選地，所述鋁合金粘合劑層為ALSI12鋁合金。
[0010] 優(yōu)選地，所述缸套壁厚小于2mm。
[0011] 本實(shí)用新型還提供一種發(fā)動機(jī)，其中，發(fā)動機(jī)缸體采用上述任一方案所述的缸體 加工結(jié)構(gòu)制成。
[0012] 本實(shí)用新型的效果在于：1、外壁帶金屬粘合劑層的缸套和缸體壓裝底孔之間產(chǎn) 生金屬粘合，消除缸套與缸體底孔之間的壓裝無法百分百絕對貼合產(chǎn)生的間隙，使缸套與 缸體底孔之間配合更好不會產(chǎn)生間隙，從而缸套經(jīng)過長時(shí)間使用也不會導(dǎo)致大的缸孔變形 量；
[0013] 2、缸套與缸體間有金屬粘合，不會產(chǎn)生大的缸孔變形量，進(jìn)而降低量活塞漏氣量 及缸孔變形量大造成活塞環(huán)無法刮油干凈造成的機(jī)油耗增加，消除發(fā)動機(jī)長時(shí)間使用缸孔 變形大導(dǎo)致機(jī)油耗增加及燒機(jī)油現(xiàn)象；
[0014] 3、解決發(fā)動機(jī)長時(shí)間使用缸孔變形大導(dǎo)致活塞漏氣量變大發(fā)動機(jī)動力下降及發(fā) 動機(jī)的油耗增加經(jīng)濟(jì)性變差的情況；
[0015] 4、帶金屬粘合劑層的缸套可以承受更高的爆發(fā)壓力及使用壽命，提高了缸套在發(fā) 動機(jī)動態(tài)運(yùn)行條件下的強(qiáng)度及穩(wěn)定性，因此帶涂層缸套解決了滿足未來發(fā)動機(jī)更大爆發(fā)壓 力及更高的耐久性使用需求。
【附圖說明】
[0016] 為了更清楚地說明本申請實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所 需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型中記載 的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實(shí)施例中帶有金屬粘合劑層的缸套結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2本實(shí)施例中缸體在曲軸箱上澆鑄時(shí)安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3為本實(shí)施例中提供的缸體在使用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖4為圖3中缸套與缸體連接處的局部視圖；
[0021] 本實(shí)施例圖中：1_發(fā)動機(jī)缸體111-缸體本體材料113-缸套本體材料3-缸 套311-金屬粘合劑層5-曲軸箱砂芯511-曲軸箱前端外模砂芯512-曲軸箱缸孔砂芯 513-曲軸箱后端外模砂芯
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖對 本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)介紹。
[0023] 如圖1-4所示，為本實(shí)用新型提供的一種發(fā)動機(jī)缸體加工結(jié)構(gòu)，包括：曲軸箱前端 外模砂芯511、曲軸箱后端外模砂芯513、缸體水套、回油芯、左外模、右外模以及安裝在曲 軸箱砂芯5上的曲軸箱缸孔砂芯512,其中，所述曲軸箱缸孔砂芯512上套設(shè)有一個(gè)缸套3， 所述缸套的外壁上圖設(shè)有金屬粘合劑層；所述缸體澆鑄一體成型。
[0024] 本實(shí)施例中，將缸套套設(shè)在曲軸箱缸孔砂芯上，然后通過澆鑄使得缸體內(nèi)壁與缸 套上的金屬粘合劑層發(fā)生金屬粘合，即缸體與缸套通過金屬粘合劑層來進(jìn)行連接，也即缸 體與缸套之間的間隙由金屬粘合劑層進(jìn)行填充，此時(shí)的發(fā)動機(jī)缸孔在具有良好的導(dǎo)熱率， 長時(shí)間運(yùn)行缸孔變形量不會增大，也不會產(chǎn)生因缸孔變形量增大導(dǎo)致的機(jī)油耗增加，動力 性下降，油耗增加經(jīng)濟(jì)性變差的負(fù)面影響，同時(shí)提高了發(fā)動機(jī)的可靠耐久性。
[0025] 具體的，參見圖1所示，為通過特殊工藝生產(chǎn)制造出一種帶有金屬粘合劑層的缸 套3,缸套3上面的涂層311為采用增強(qiáng)型線束電弧噴涂工藝噴涂在缸套外部，金屬粘合劑 層使用的主要噴涂材料為鋁合金粘合劑層，優(yōu)選地為AlSi12鋁合金，其中，ALSI12涂層其 特有的物理化學(xué)性質(zhì)，使其很好的附著與鑄鐵缸套的外部，從而為下一步的澆鑄工藝做好 準(zhǔn)備。
[0026] 參見圖2將噴涂好外部帶有復(fù)合涂層的缸套組裝到曲軸箱砂芯5上，其中每一缸 的曲軸箱缸孔砂芯512都會嵌套一個(gè)帶有金屬粘合劑層311的缸套3,缸套3通過缸孔砂芯 進(jìn)行定位，然后同曲軸箱前端外模砂芯511、曲軸箱后端外模砂芯513、缸體水套、回油芯及 左右外模進(jìn)行砂芯合箱，然后再進(jìn)行澆鑄生產(chǎn)出缸體毛坯。此處具體實(shí)施例以缸體材料為 AlSi9Cu3的鋁合金為例，此鋁合金在澆鑄的溫度會使AlSi12鍍層311在缸套3和鋁合金 缸體1之間產(chǎn)生金屬間的粘合，同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明消除了普通缸套壓裝到缸體底孔 產(chǎn)生的間隙，提高了缸套的剛度和強(qiáng)度及穩(wěn)定性，減少了缸孔變形量。
[0027] 參見圖3,為帶有金屬粘合劑層311的缸套3同砂芯一同鑄造出的缸體毛還，最終 機(jī)加工后裝機(jī)的結(jié)構(gòu)示意，可以看出缸套及缸體之間間隙已經(jīng)很好的金屬粘合，通過圖4 對圖3局部放大微觀視圖發(fā)現(xiàn)，111缸體本體材料與缸套本體材料113之間間隙已經(jīng)被兩者 間金屬粘合劑層311很好的粘合在一起，同圖3對比已經(jīng)沒有微觀的間隙存在。此時(shí)的發(fā) 動機(jī)缸孔在具有良好的導(dǎo)熱率，長時(shí)間運(yùn)行缸孔變形量不會增大，也不會產(chǎn)生因缸孔變形 量增大導(dǎo)致的機(jī)油耗增加，動力性下降，油耗增加經(jīng)濟(jì)性變差的負(fù)面影響，同時(shí)提高了發(fā)動 機(jī)的可靠耐久性。
[0028]
[0029] 表1、兩種缸套優(yōu)勢對比
[0030] 參見表1、通過對比發(fā)現(xiàn)帶涂層缸套較無涂層缸套各性能指標(biāo)均有大幅提升，為發(fā) 動機(jī)具備穩(wěn)定性能和更加可靠的耐久性提供了基礎(chǔ)。本方案中缸套壁厚加工小于2mm，這 樣，可進(jìn)一步節(jié)省材料。
[0031] 本方案還提供一種發(fā)動機(jī)，其中，發(fā)動機(jī)缸體采用上述方案所述的缸體加工結(jié)構(gòu) 制成。
[0032] 綜上所述，1、采用帶金屬粘合劑層的缸套，使缸套和缸體之間產(chǎn)生金屬粘合無間 隙的配合，從而消除了發(fā)動機(jī)長時(shí)間運(yùn)行缸孔變形量增加的風(fēng)險(xiǎn)，避免了發(fā)動機(jī)燒機(jī)油、動 力性下降，油耗增加經(jīng)濟(jì)性變差的惡劣結(jié)果；
[0033] 2、提高了發(fā)動機(jī)缸套在動態(tài)運(yùn)行條件下的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使發(fā)動機(jī)性能更加優(yōu)越 和穩(wěn)定，具備更強(qiáng)的耐久性；
[0034] 3、更薄的缸套使發(fā)動機(jī)布置更加緊湊，在實(shí)踐中，可利用內(nèi)部水路油路的結(jié)構(gòu)布 置，設(shè)計(jì)出更加高效節(jié)能穩(wěn)定的發(fā)動機(jī)；
[0035] 4、為滿足后期高爆發(fā)壓力高的耐久性發(fā)動機(jī)的缸套開發(fā)提供一種解決方案。
[0036] 以上只通過說明的方式描述了本實(shí)用新型的某些示范性實(shí)施例，毋庸置疑，對于 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的 方式對所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，上述附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，不應(yīng)理解為 對本實(shí)用新型權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種發(fā)動機(jī)缸體加工結(jié)構(gòu)，包括：曲軸箱前端外模砂芯、曲軸箱后端外模砂芯、缸體 水套、回油芯、左外模、右外模以及安裝在曲軸箱上的曲軸箱缸孔砂芯，其特征在于：所述曲 軸箱缸孔砂芯上套設(shè)有一缸套，所述缸套的外壁上涂設(shè)有金屬粘合劑層；缸體為澆鑄一體 成型。2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)缸體加工結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述金屬粘合劑層為鋁合 金粘合劑層。3. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)缸體加工結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述鋁合金粘合劑層為 ALSI12鋁合金層。4. 如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的發(fā)動機(jī)缸體加工結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述缸套壁厚小 于 2mm〇
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種發(fā)動機(jī)缸體加工結(jié)構(gòu)，包括：曲軸箱前端外模砂芯、曲軸箱后端外模砂芯、缸體水套、回油芯、左外模、右外模以及安裝在曲軸箱上的曲軸箱缸孔砂芯，所述曲軸箱缸孔砂芯上套設(shè)有一缸套，所述缸套的外壁上涂設(shè)有金屬粘合劑層；缸體為澆鑄一體成型。本方案中，采用帶金屬粘合劑層的缸套，使缸套和缸體之間產(chǎn)生金屬粘合無間隙的配合，從而消除了發(fā)動機(jī)長時(shí)間運(yùn)行缸孔變形量增加的風(fēng)險(xiǎn)，避免了發(fā)動機(jī)燒機(jī)油、動力性下降，油耗增加經(jīng)濟(jì)性變差的惡劣結(jié)果。
【IPC分類】B22D19/08, B22C9/22
【公開號】CN205043129
【申請?zhí)枴緾N201520639302
【發(fā)明人】阮仁宇, 李龍超, 杜鵬, 許濤, 滕建耐, 張?jiān)龉? 張良超, 侯亦波, 王錦艷, 楊冰, 張辰, 朱東升
【申請人】安徽江淮汽車股份有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年8月20日